腺病毒相关病毒是细小病毒科的依赖病毒属,是最小和最简单的动物病毒,是一种具有极端寄生性的卫星病毒,AAV通常需要腺病毒、疱疹病毒等辅助病毒的帮助,才能在其生活周期进行自我复制[2]。AAV最早发现于六十年代中期,虽然人群中80%~90%的人都感染过此病毒[3],但是当时因为这个病毒没有致病性,所以后面没有引起太大的业界关注。
AAV是一个二十面体的细小病毒,没有包膜,直径大致再20-25 nm。现在已经发现了6种血清型,尤其以AAV2研究的最透彻。AAV2基因组是长4680 bp的单链线状DNA,两侧为两个长度为145 bp的回文序列,称为反向末端重复序列(Inverted Terminal Reapeat,ITR),呈T形发夹结构[4]。
腺相关病毒载体现已广泛应用于人类基因治疗,根据疾病的不同以及靶器官的不同,在选择之前,需要充分了解其优点,以达到最佳的治疗效果。AAV具有免疫原性弱、宿主范围广、理化性质稳定、长期表达外源基因等优点[5]。
具体如下[3,4]:
-
安全性较高,对人基本不致病或只会引起较为轻微的症状;
-
可定点整合至人的19号染色体,并能较稳定的存在,从而避免了其他病毒随机整合可能引起的抑癌基因失活和原癌基因激活的危险;
-
AAV介导的基因转移系统可使外源基因持续稳定表达,并可受到周围基因的调控;
-
AAV的宿主范围很广,包括分裂期和非分裂期的多种细胞;
-
AAV转移系统具有较好的热稳定性和抗酸碱性以及抗有机溶剂处理的特点,便于储存。
在ITR二级结构中,由3段回文结构组成T型空间结构,由B-B’和C-C’构成T的顶端,A-A’构成T的长臂。ITR上由2个Rep蛋白结合位点,分别为REB和REB’,AAV Rep78和Rep68蛋白能结合其上[6]。另外,ITR上还有一个末端断裂位点(Terminal resolution site,Trs)和一个D序列,他们在DNA复制过程中具有非常重要的作用[7]。
AAV ITR二级结构[8]
ITRs包含载体基因组进行包装、复制、整合及病毒基因组环化所需的顺式作用元件[9],并具有增强子和/或较弱的转录启动子功能[10]。ITR容易缺失并影响病毒颗粒的包装和感染力,实验结果显示2个ITR完整的AAV病毒感染细胞能力明显高于一个ITR缺失[8]。因此完整测试出ITR序列无论是对之前实验的验证,还是后面IND申报都至关重要。
生工测序部,二十年来坚持客户至上的原则,在保证测序质量的前提下,努力改善工艺流程,提高通量。现已做到日处理100000条常规测序。我们的专业团队为您提供CE测序,克隆测序,Cosmid/Fosmid/BAC末端测序以及难度测序(Poly (A/T),ITR 测序等),满足您的测序需求。同时我部门还为您提供高通量的凝胶电泳分型服务,给您遗传多态性的研究提供强大的技术支持。
生工生物独创的技术可以对ITR结果进行准确测序,可以帮助评估ITR区域是否发生突变以及ITR区域的完整性。
结果准确:生工独创的测序方法,可以将ITR序列部分完整测通,可以高效准确的测出ITR序列的突变位点。
测序速度快:生工独创测序技术,测通ITR序列耗时更短,结果出具速度更快。
提供全程咨询服务:无论是项目前期、中期还是后期,生工提供全程技术支持服务。
支持合规性ITR测序:生工具有整套资质的实验室及仪器设备,严格遵守的质量管理控制体系及标准SOP。
AAV2-ITR 二级结构预测及测序结果比较
上图为长度145 bp的野生型AAV2-ITR的“T”臂结构:颈部总长41 bp,横臂为9+9 bp的高GC反向互补序列。测序结果几乎没有杂峰,ITR区域没有明显的信号缺失,可以测通野生型ITR区域。
参考文献
1.刘卉, 段德义, 徐群渊. 腺相关病毒载体在基因治疗中的应用及研究进展[J]. 中国初级卫生保健,2006,20(3): 73-74.
2.唐彬秩, 秦豪杰, 傅强, 屈艺. 重组腺相关病毒:很有潜力的基因治疗载体[J]. 生物化学与生物物理进展,2006, 33(8): 711-718.
3.Srivastava A.Delivery system for gene therapy:adeno-associated virus 2[J]. Stem Cell Biol Gene THer,1998,257-285.
4.孙小娟. 腺相关病毒载体应用的研究进展[J]. 国外医学·生理、病理科学与临床分册,2003,23(6):588-590.
5.许瑞安, 陈凌, 肖卫东. 分子基因药物学. 北京:北京大学出版社&北京大学医学出版社,2008,2-40.
6.王启钊, 吕颖慧, 李招发, 刁勇, 许瑞安. 腺相关病毒的衣壳装配和DNA衣壳化机制[J]. 生物工程学报,2011,27(4):531-538.
7.吕颖慧, 王启钊, 肖卫东, 等. 自身互补型腺相关病毒载体发展趋势[J]. 生物工程学报,2009,25(5):658-664.
8.曹佐武, 林羿, 程龙球, 邹飞雁. ITR缺陷对AAV病毒包装与感染力的影响[J]. 生物化学与生物物理进展,2008,35(2):224-230.
9.Yan Z, Zak R, Zhang Y, et al. Inverted terminal repeat sequences are important for intermolecular recombination and circularization of adeno-associated virus genomes[J]. J Virol, 2005,79(1):364-379.
10.Haberman R P, McCown T J, Samulski R J. Novel transcriptional regulatory signals in the adeno-associated virus terminal repeat A/D junction element[J]. J Virol, 2000,74(18):8732-8739.